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  • 物體A的質(zhì)量M=1kg,靜止在光滑水平面上的平板車B的質(zhì)量為m=0.5kg、長L=1m.某時刻A以v0=4m/s向右的初速度滑上木板B的上表面,在A滑上B的同時,給B施加一個水平向右的拉力.忽略物體A的大小,

    物體A的質(zhì)量M=1kg,靜止在光滑水平面上的平板車B的質(zhì)量為m=0.5kg、長L=1m.某時刻A以v0=4m/s向右的初速度滑上木板B的上表面,在A滑上B的同時,給B施加一個水平向右的拉力.忽略物體A的大小,已知A與B之間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,取重力加速度g=10m/s2.試求:

    (1)若F=5N,物體A在小車上運動時相對小車滑行的最大距離;
    (2)如果要使A不至于從B上滑落,拉力F大小應(yīng)滿足的條件.
    物理人氣:215 ℃時間:2019-08-19 06:24:43
    優(yōu)質(zhì)解答
    (1)物體A滑上木板B以后,作勻減速運動,有μMg=MaA  得aA=μg=2 m/s2
    木板B作加速運動,有F+μMg=maB,得:aB=14 m/s2    
    兩者速度相同時,有V0-aAt=aBt,得:t=0.25s
    A滑行距離:SA=V0t-
    1
    2
    aAt2
    =
    15
    16
    m
    B滑行距離:SB=
    1
    2
    aBt2
    =
    7
    16
    m
    最大距離:△s=SA-SB=0.5m
    (2)物體A不滑落的臨界條件是A到達B的右端時,A、B具有共同的速度v1,
    則:
    v02?V12
    2aA
    V12
    2aB
    +L
    …①又:
    v0?V1
    aA
    V1
    aB
    …②
    由①、②式,可得:aB=6m/s2   F=maB-μMg=1N
    若F<1N,則A滑到B的右端時,速度仍大于B的速度,于是將從B上滑落,所以F必須大于等于1N.
    當(dāng)F較大時,在A到達B的右端之前,就與B具有相同的速度,之后,A必須相對B靜止,才不會從B的左端滑落.
    即有:F=(m+M)a,μMg=ma 所以:F=3N
    若F大于3N,A就會相對B向左滑下.綜上:力F應(yīng)滿足的條件是:1N≤F≤3N
    答:(1)若F=5N,物體A在小車上運動時相對小車滑行的最大距離為0.5m.
        (2)要使A不至于從B上滑落,拉力F大小應(yīng)滿足的條件是1N≤F≤3N
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